(57)【要約】【課題】  光導波路として作用する、高精度かつ低コストの光学部品を提供する。【解決手段】  光導波路部材すなわち光学部品１０のクラッド層として作用する樹脂フィルム３２は、電気配線３４を有する。樹脂フィルム３２を光学部品１０の基板１２から張り出すように配置し、樹脂フィルム３２の端部５６に通信用コネクタ４０を接続することにより、光学部品１０とコネクタ４０とを接続するコード等は不要となり、またフィルム３２が可撓性を有することにより光学部品１０とコネクタ４０との間の位置関係にある程度の自由度をもたせることができる。【選択図】      図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、前記基板上に形成されるコア、及び前記コア上に配置されるクラッド層を有する光学部品であって、
前記クラッド層は、電気配線が形成された樹脂フィルムからなることを特徴とする、光学部品。
【請求項２】
前記クラッド層に実装され、該クラッド層の前記電気配線に電気的に接続されるとともに、前記コアに光学的に接続される光学素子をさらに有する、請求項１に記載の光学部品。
【請求項３】
前記電気配線は、前記光学部品に光を送受信するためのコネクタに直接接続可能である、請求項１又は２に記載の光学部品。
【請求項４】
前記コネクタに接続されるときの位置決め手段をさらに有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学部品。
【請求項５】
前記樹脂フィルムは可撓性である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学部品。
【請求項６】
前記基板、前記コアが形成される前記基板の溝、並びに前記コアへの光の導入及び前記コアからの光の導出の少なくとも一方を行うためのレンズが射出成形により一体的に成形される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学部品。
【請求項７】
基板、前記基板上に形成されるコア、前記コアへの光の導入及び前記コアからの光の導出の少なくとも一方を行うためのレンズ、及び前記コアと前記基板との間に配置されて前記コア内を進む光を全反射する反射面を有する光通信用の光学部品であって、
前記基板、前記コアが形成される前記基板の溝、前記レンズ及び前記反射面は射出成形により一体的に成形されることを特徴とする、光学部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に光通信用の光学部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
光導波路として作用する従来の光学部品の製造においては、コア、レンズ及びミラーを別々に作製し、それらを高精度な位置合わせにより実装していた。例えば特許文献１には、実装基板が光導波路を兼ねる構造により軽量化及び小型化が図られた光モジュールが開示されている。この光モジュールにおいては、光導波路の一部を切削加工することによりミラーが形成される。また特許文献２には、レンズ、反射面及び光導波路を射出成形により一体成形して得られるイメージセンサ用部品が開示されている。この部品は、反射面をレンズと光導波路との間に配置することにより薄型化及び小型化が図られている。さらに特許文献３には、スキャナ装置に使用される光読取りデバイス及びその製造方法が開示されている。ここでは、レンズ及び導波路を含む基板が射出成形により一体的に成形される。
【０００３】
【特許文献１】再公表特許ＷＯ００／０８５０５号公報
【特許文献２】特開２０００−６９２２２号公報
【特許文献３】特開２０００−７８３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の光モジュールにおいては、光導波路を形成するコア及びクラッドが実装基板中に薄膜形成技術及びフォトリソグラフィによって形成され、さらに反射面はダイヤモンドソーによる切削加工により形成される。従って比較的多い製造工程をいずれも非常に高精度に行う必要があり、手間及びコストが大きくなる虞がある。一方、特許文献２に記載されるような射出成形による部品形成はコスト面で有利であるが、反射面の形成においては所定の部位に反射板の接着又は真空蒸着等の工程が別途必要である。また特許文献３においては、レンズ及び導波路を含む基板を一体的に射出成形することによって高精度化及び低コスト化が図られている。しかし、基板の導波路端面に取付けられる光検出素子以降の構成は特に記載されていないことから、光検出素子からの電気配線は別途設けられる必要があり、従って電気配線等まで含めて全体として低コスト化が図られているとは言えない。
【０００５】
そこで本発明は、光導波路として作用する、高精度かつ低コストの光学部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、基板、前記基板上に形成されるコア、及び前記コア上に配置されるクラッド層を有する光学部品であって、前記クラッド層は、電気配線が形成された樹脂フィルムからなることを特徴とする、光学部品を提供する。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光学部品において、前記クラッド層に実装され、該クラッド層の前記電気配線に電気的に接続されるとともに、前記コアに光学的に接続される光学素子をさらに有する、光学部品を提供する。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光学部品において、前記電気配線は、前記光学部品に光を送受信するためのコネクタに直接接続可能である、光学部品を提供する。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学部品において、前記コネクタに接続されるときの位置決め手段をさらに有する、光学部品を提供する。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学部品において、前記樹脂フィルムは可撓性である、光学部品を提供する。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学部品において、前記基板、前記コアが形成される前記基板の溝、並びに前記コアへの光の導入及び前記コアからの光の導出の少なくとも一方を行うためのレンズが射出成形により一体的に成形される、光学部品を提供する。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、基板、前記基板上に形成されるコア、前記コアへの光の導入及び前記コアからの光を導出の少なくとも一方を行うためのレンズ、及び前記コアと前記基板との間に配置されて前記コア内を進む光を全反射する反射面を有する光通信用の光学部品であって、前記基板、前記コアが形成される前記基板の溝、前記レンズ及び前記反射面は射出成形により一体的に成形されることを特徴とする、光学部品を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、クラッド層を形成する樹脂に直接電気配線を形成することにより部品数の低減が図られた光学部品が提供される。さらに、クラッド層を形成する樹脂が可撓性を有することにより、光学部品とコネクタとの接続に自由度をもたせることができる。また光導波路を形成する基板、コアが形成される基板の溝、反射面及びレンズは、一体成形により高精度かつ低コストに形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
図１及び図２はそれぞれ、本発明の好適な実施形態に係る、光導波路及びレンズを含む光通信用光学部品すなわち光導波路部材１０の概略斜視図及びその断面図である。光学部品１０は、樹脂製の基板１２と、ガイド孔１４で位置決めされて基板１２に接続される図示しない光コネクタからの光が入射する１つ以上の入射レンズ１６、その光コネクタへの光が出射される１つ以上の出射レンズ１８、入射レンズ１６に入射された光が通過する入射光用コア２０、及び出射レンズ１８に向かう光が通過する出射光用コア２２を有する。入射及び出射レンズ１６及び１８は基板１２と同じ樹脂で形成され、入射光用及び出射光用コア２０及び２２は基板１２を形成する樹脂より屈折率の高い樹脂から形成される。基板１２、入射レンズ１６、出射レンズ１８、並びに入射光用コア２０及び入射光用コア２２が形成される基板１２の溝１３は基板１２の製造時に射出成形により一体的に形成されるので、各々を個別に製造して位置合わせする場合に比べ高精度かつ低コストに光学部品１０を形成することができる。コア２０及び２２は、溝１３にコア材を流し込み、その上に図示しないラミネート材を貼付し、さらにラミネート材の上からＵＶ照射及び熱硬化することによって形成される。従ってコア２０及び２２の形状は任意に選択することができ、例えば、図３に示すように曲がった形状としてもよい。
【００１５】
入射光用及び反射光用コア２０及び２２は、後述する光学素子が配置される部位、すなわちそれぞれ端部２４及び２６まで基板１２上を延びる。入射光用コア２０の端部２４は、図４（ａ）に示すように、コア２０内を進んできた光が全反射されるように形成された斜面すなわち反射面２８を有する。この反射面２８には、基板１２を形成する樹脂とコア２０を形成する樹脂との屈折率、及び光の進行方向に対する反射面２８の傾斜角度θを適切に選定すれば、金属等の反射部材を別途設けなくてもよい。すなわち、コア２０と基板１２との境界面がそのまま反射面２８として機能する。この場合、傾斜角度θはコア２０内を進行する光の全反射角とすることが好ましい。また端部２４は、コア２０内を進んできた光を全反射する構造であれば他の形状を有してもよく、例えば図４（ｂ）に示すような曲面を有してもよい。なお、反射面２８での全反射をより確実にするために、端部２４の境界面に銀等の反射部材を蒸着等により形成してももちろんよい。また、出射光用コア２２の端部２６についても同様の構成が適用可能であるが説明は省略する。
【００１６】
本発明は、光導波路を形成するために基板上に設けられるクラッド層として透光性を備えた樹脂製のプレート又はフィルムを使用し、そのプレート又は樹脂上に直接電気配線を形成することを特徴とする。例えば図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、基板１２の上面３０にはクラッド層として透光性の樹脂製フィルム３２が貼り合わされる。樹脂フィルム３２は、基板１２を形成する樹脂の屈折率と同じか又は近い屈折率の樹脂から作製され、基板１２に貼り合わされたときにクラッド層として作用する部分３３と、樹脂フィルム３２上に印刷等により形成される電気配線３４とを有する。また図５（ｂ）に示すように、基板１２に貼り合わされたときにコア２０及び２２の端部２４及び２６に面する樹脂フィルム３２の部位の裏側には、２つの光学素子すなわち受光素子３６及び発光素子３８がそれぞれ配置される。換言すれば、受光素子３６及び発光素子３８は、電気配線３４に電気的に接続されるとともに、コア２０及び２２の端部２４及び２６にそれぞれ光学的に接続される。なお基板１２も樹脂フィルム３２と同等の透光性を有することが好ましい。
【００１７】
電気配線３４は、図６に示すように、例えば光学部品１０に光を送受信するための光通信用コネクタ４０に接続されたプリント基板４２に電気的に接続することができる。このとき、図１又は図５（ｂ）に示すように基板１２上の適当な箇所に位置合わせ用のピン４４を射出成形時に併せて形成しておき、一方プリント基板４２にもピン４４に係合するガイド孔４６を設けることにより、電気配線３４をプリント基板４２上の所定の箇所（例えば銅等の導通部）に正確に接続することができる。このような位置決め手段を用いた構成によれば、光学素子３６又は３８から通信用コネクタ４０までの電気配線を低強度かつ扱いにくいコードを用いることなく、省スペースで簡単に行うことができる。なお図６とは逆に基板１２にガイド孔を設けてプリント基板４２にピンを設けてもよいし、あるいは図７に示すように、基板１２及びプリント基板４２の双方に略同一形状のガイド孔４８及び５０を設け、それらのガイド孔に係合する位置合わせピン５２を別途設けてもよい。
【００１８】
図６及び図７に示す構成は、基板１２を直接通信用コネクタ４０に接続可能にすることによりさらに簡単になる。例えば図８及び図９に示すように、電気配線３４を有する透光性の樹脂フィルム３２が貼り合わされた基板１２の端部５４に通信用コネクタ４０を直接取付け、かつ電気配線３４がコネクタ４０に電気的に接続されるようにすることにより、上述のプリント基板４２は省略することができる。従って、部品数及び組立工数の削減による低コスト化を図ることができる。また基板１２とコネクタ４０との位置決めが容易となり、電気的な接続がより確実に行える。
【００１９】
さらに、図１０及び図１１に示すように、可撓性を備えた透光性の樹脂フィルム３２を基板１２から張り出すように構成し、樹脂フィルム３２の端部５６に通信用コネクタ４０を接続することも可能である。図１０及び図１１の構成によれば、樹脂フィルム３２が可撓性を有することから、光学部品１０と通信用コネクタ４０との位置関係にある程度の自由度をもたせることができる。
【００２０】
なお上述の樹脂フィルム３２は透光性であると説明したが、例えば光学素子３６及び３８が取付けられるフィルム３２上の部位に孔を有することにより、光学素子３６及び３８とコア２０及び２２の端部２４及び２６とのそれぞれの光学的接続が可能な構成であれば、樹脂フィルム３２は透光性でなくともよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る光通信用光学部品の好適な実施形態の概略斜視図である。
【図２】図１の２−２線における断面図である。
【図３】図２の変形例を示す断面図である。
【図４】（ａ）図２の部分拡大図であり、（ｂ）（ａ）の変形例を示す図である。
【図５】（ａ）電気配線を備えた樹脂フィルムの図であり、（ｂ）（ａ）の樹脂フィルムを図１の光学部品にクラッド層として配置した概略斜視図である。
【図６】プリント基板を介して図５（ｂ）の光学部品にコネクタを電気的に接続した概略断面図である。
【図７】図６の変形例を示す概略断面図である。
【図８】プリント基板を使用せずにコネクタに接続可能な光学部品の実施形態を示す概略斜視図である。
【図９】図８の９−９線における断面図である。
【図１０】プリント基板を使用せずにコネクタに接続可能な光学部品の他の実施形態を示す概略斜視図である。
【図１１】図１０の１１−１１線における断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０    光学部品
１２    基板
１３    溝
１６、１８    レンズ
２０、２２    コア
３２    樹脂フィルム
３３    クラッド層
３４    電気配線
３６、３８    光学素子
４０    コネクタ
【図１】
2006189553.tif 000003
【図２】
2006189553.tif 000004
【図３】
2006189553.tif 000005
【図４】
2006189553.tif 000006
【図５】
2006189553.tif 000007
【図６】
2006189553.tif 000008
【図７】
2006189553.tif 000009
【図８】
2006189553.tif 000010
【図９】
2006189553.tif 000011
【図１０】
2006189553.tif 000012
【図１１】
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